具有強(qiáng)大 GPS 定位功能的經(jīng)濟(jì)高效的機(jī)器引導(dǎo)
用于機(jī)器控制和重型機(jī)械的 GPS/GNSS 接收器
“我簡(jiǎn)直不敢相信！” 操作員在挖掘機(jī)駕駛室內(nèi)大聲喊道，然后開(kāi)始瘋狂地敲擊屏幕上的按鈕，希望擺脫阻礙他的挖掘計(jì)劃的錯(cuò)誤消息：“GPS 位置不可用”。“現(xiàn)在整個(gè)引導(dǎo)系統(tǒng)都癱瘓了！” 他打開(kāi)溫暖整潔的出租車(chē)門(mén)，穿上冬靴，走進(jìn)挪威寒冷的冬季空氣中?！艾F(xiàn)在我的 GPS 也壞了，”他搖搖頭，加入了一群沮喪的工人聚集在新鐵軌旁的行列。“我的挖掘機(jī)出了最新的引導(dǎo)模型，你們也出了一些大牌，都掛了，而馬金的引導(dǎo)還在繼續(xù)？我敢打賭那些家伙的工作偏離了目標(biāo)！”。建立了全站儀來(lái)檢查仍在現(xiàn)場(chǎng)工作的挖掘機(jī)所挖出的斜坡的角度，挖掘機(jī)與Makin基于 GNSS 的制導(dǎo)系統(tǒng)，該公司一年前才開(kāi)始贏得挪威機(jī)器控制市場(chǎng)?！斑@是正確的。那么他們到底是怎么做到的呢？” 全站儀后面的測(cè)量員低聲說(shuō)道。
通過(guò)使用高度可用的 GNSS 節(jié)省成本
GNSS 接收器并非完全相同，當(dāng)項(xiàng)目變得困難時(shí)，它會(huì)決定機(jī)器制導(dǎo)系統(tǒng)的成敗。當(dāng) GNSS 發(fā)生中斷時(shí)，制導(dǎo)系統(tǒng)集成商很容易為每臺(tái)閑置機(jī)器每天損失約 1000 美元。除此之外，寶貴的時(shí)間也被浪費(fèi)了，現(xiàn)場(chǎng)工作人員也失去了積極性。擁有內(nèi)部采用正確技術(shù)的高質(zhì)量 GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）接收器，使得機(jī)器控制系統(tǒng)即使在最?lèi)毫拥沫h(huán)境下也能工作。
上述建筑工地上的機(jī)器被用來(lái)架設(shè)金屬?lài)鷻?，保護(hù)連接奧斯陸和滑雪兩個(gè)主要城區(qū)的福洛線(xiàn)（Follobanen）鐵軌。鐵軌穿過(guò)山脈，高高的金屬柵欄保護(hù)旅客列車(chē)免受落石襲擊。現(xiàn)場(chǎng)所有機(jī)器均配備了各供應(yīng)商最新的機(jī)器制導(dǎo)技術(shù)，采用厘米級(jí)精度的RTK定位。挖掘斜坡（例如排水管）時(shí)需要如此高的精度。稍微錯(cuò)誤的坡度角度，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)排水系統(tǒng)癱瘓。
對(duì)于基于 GNSS 的機(jī)器控制來(lái)說(shuō)什么最重要？
那么，到底是什么樣的魔力讓 Makin 的基于 GNSS 的制導(dǎo)系統(tǒng)在其他系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)仍能繼續(xù)工作呢？
多星座技術(shù)
隨著高高的金屬?lài)鷻诎蔚囟?，他們?cè)诮ㄖさ刂車(chē)纬闪艘环N峽谷，阻擋了全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航系統(tǒng)所需的衛(wèi)星的可見(jiàn)度。由于傳統(tǒng)的 GPS 系統(tǒng)失效，那些能夠訪(fǎng)問(wèn)最多數(shù)量的定位衛(wèi)星的接收器成為了建筑工地上的“最后一個(gè)站著的人”。如今，GNSS 星座不僅包括美國(guó)的 GPS，還包括歐洲的伽利略系統(tǒng)、俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)以及中國(guó)的北斗系統(tǒng)，后者是自最近第三階段發(fā)射以來(lái)在軌衛(wèi)星數(shù)量最多的系統(tǒng)。完全支持這些星座的接收器“看到”的衛(wèi)星比雙星座接收器多大約 2 倍。
高高的金屬柵欄在 Follo Line 施工現(xiàn)場(chǎng)周?chē)纬闪艘粋€(gè)峽谷。即使在如此具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中，也可以依靠具有多徑緩解功能的多頻 GNSS 接收器來(lái)運(yùn)行。
多頻
接收器可以訪(fǎng)問(wèn)的信號(hào)越多，它可以從可用衛(wèi)星收集的信息就越多。例如，對(duì)于伽利略星座，多頻接收器使用 5 個(gè)信號(hào)，而雙頻接收器只能使用 2 個(gè)信號(hào)。這使得多頻接收器在可見(jiàn)衛(wèi)星數(shù)量有限的地區(qū)定位更加可靠。多頻接收器還可以通過(guò)解決 GNSS 信號(hào)穿過(guò)大氣層時(shí)發(fā)生的電離層誤差來(lái)提高定位精度。
多路徑緩解
工地周?chē)慕饘賴(lài)鷻诓粌H阻擋低空衛(wèi)星，還會(huì)產(chǎn)生反射的 GNSS 信號(hào)，造成“多路徑”。APME+等先進(jìn)跟蹤技術(shù)可減少反射信號(hào)造成的誤差，最大限度地減少對(duì)定位計(jì)算的影響。這使得接收器能夠在多路徑下更好地工作，多路徑可能發(fā)生在大型光滑結(jié)構(gòu)、建筑物或巖石表面周?chē)?
Follo Line 鐵路施工現(xiàn)場(chǎng)挖掘機(jī)操作員的社交媒體帖子。翻譯：“Follo Line。即使兩側(cè)都有高板樁墻，Makin 3D GPS 也能出色地工作?！?/span>
抗沖擊和振動(dòng)能力
挖掘機(jī)在巖石床上挖掘，承受著劇烈的振動(dòng)和沖擊。即使在天線(xiàn)位置快速變化的情況下，LOCK+等算法也能確保平穩(wěn)跟蹤。
低延遲
挖掘機(jī)駕駛室可在 5 秒內(nèi)完成完整旋轉(zhuǎn)。在這種速度下，即使報(bào)告位置的微小延遲也可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的挖掘位置。高更新率和低延遲可確保穩(wěn)定的控制循環(huán)和平穩(wěn)的挖掘計(jì)劃執(zhí)行。
Makin 首席運(yùn)營(yíng)官 Ruben Hensen 表示：“我們的制導(dǎo)系統(tǒng)中強(qiáng)大的 GNSS 接收器幫助我們獲得了在兩年內(nèi)成為挪威第一大機(jī)器控制公司所需的聲譽(yù)?！?“Septentrio 應(yīng)用工程師總是在那里回答我們的問(wèn)題并幫助我們優(yōu)化系統(tǒng)。”
精確的 3D 機(jī)器制導(dǎo)系統(tǒng)依賴(lài)于 GPS/GNSS 定位傳感器。這些內(nèi)置 GNSS 接收器的質(zhì)量和可靠性使得一個(gè)制導(dǎo)系統(tǒng)能夠在其他制導(dǎo)系統(tǒng)處于充滿(mǎn)挑戰(zhàn)的環(huán)境中時(shí)繼續(xù)工作。
適用于最?lèi)毫迎h(huán)境的 GNSS 定位技術(shù)
準(zhǔn)確的機(jī)器引導(dǎo)可將施工速度加快 30% 以上，并通過(guò)減少燃料消耗來(lái)減少二氧化碳排放。此類(lèi)制導(dǎo)系統(tǒng)依賴(lài)于精確定位，但內(nèi)置 GNSS 接收器需要先進(jìn)的技術(shù)才能在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中運(yùn)行，例如高巖面附近、樹(shù)葉下或大型結(jié)構(gòu)附近。通過(guò)在機(jī)器控制系統(tǒng)中使用強(qiáng)大的高質(zhì)量接收器，可以節(jié)省機(jī)器空轉(zhuǎn)成本和維修成本，確保項(xiàng)目順利執(zhí)行和完成。一些 GNSS 提供商與客戶(hù)合作，根據(jù)客戶(hù)的特定需求優(yōu)化和微調(diào)其定位解決方案。正如 Makin 的挖掘機(jī)所展示的那樣，采用先進(jìn)技術(shù)和算法的 GNSS 可在最具挑戰(zhàn)性的環(huán)境中工作。強(qiáng)大的 GNSS，幫助完成最艱巨的工作。
觀看此視頻，了解挖掘機(jī)操作員如何受益于 Makin 引導(dǎo)系統(tǒng)內(nèi)置的強(qiáng)大 GNSS。
有關(guān)的：
https://www.septentrio.com/en/learn-more/insights/cost-effective-machine-guidance-robust-gps-positioning
